With the fast development of nanomaterials and nanotechnology, environmental nanotechnology has attracted increasing concerns in the past decades. In the field of water treatment, nanotechnology exhibited great potential in improving the performance and efficiency of water decontamination as well as providing a sustainable approach to secure water supply. In this review, the current applications of nanomaterials in water and wastewater treatment were briefly discussed. The synthesis and physiochemical properties of diverse free nanomaterials, including carbon based nanomaterial, metal and metal oxides nanoparticles as well as noble metal nanoparticles, were focused on, and their performance and mechanisms towards removal of various contaminants were discussed. When concerning the large-scale application in water treatment, nanoparticles have to face some inherent technical bottlenecks such as aggregation, difficult separation, leakage into the contact water, as well as potential adverse effect imposed on ecosystem and human health. The emerging nanocomposite materials integrate the merits of functional nanoparticles and varying solid hosts of large size, and exhibit great advantages in scaled-up application. This review particularly covered the topic of environmental nanocomposites, such as those of organic and inorganic supports, nanocomposite membranes and magnetic nanocomposites. The advantages and perspectives of various nanocomposites are briefly discussed.

Abstract Among diverse wetting phenomena in surface science, superamphiphobicity is regarded as one of the most special super‐antiwetting states. In this paper, a systematic summary is presented to cover the characterization of surface wettability, the construction techniques, and selected functional applications. With respect to fabrication techniques, the following three types of technology routes, viz., “pre‐texturing + post‐modifying,” “pre‐modifying + post‐texturing,” and in situ one‐step construction will be discussed. The merits and demerits of each technology route are discussed. It is vital to rationally design or adopt appropriate construction strategies in diverse conditions. Appropriately constructed superamphiphobic multifunctional surfaces can be applied in many fields, however, most have not been scaled‐up and utilized for practical applications due to some specific difficulties required to be resolved in the future. These challenges and further outlook for super‐antiwetting surfaces are discussed in this review.

Many optimization strategies have been employed to stabilize zinc anodes of zinc-ion batteries (ZIBs). Although these commonly used strategies can improve anode performance, they simultaneously induce specific issues. In this study, through the combination of structural design, interface modification, and electrolyte optimization, an 'all-in-one' (AIO) electrode was developed. Compared to the three-dimensional (3D) anode in routine liquid electrolytes, the new AIO electrode can greatly suppress gas evolution and the occurrence of side reactions induced by active water molecules, while retaining the merits of a 3D anode. Moreover, the integrated AIO strategy achieves a sufficient electrode/electrolyte interface contact area, so that the electrode can promote electron/ion transfer, and ensure a fast and complete redox reaction. As a result, it achieves excellent shelving-restoring ability (60 hours, four times) and 1200 cycles of long-term stability without apparent polarization. When paired with two common cathode materials used in ZIBs (α-MnO2 and NH4V4O10), full batteries with the AIO electrode demonstrate high capacity and good stability. The strategy of the 'all-in-one' architectural design is enlightened to solve the issues of zinc anodes in advanced Zn-based batteries.

We have successfully reached the world record 32.35 T direct-current magnetic field by using a homemade all-superconducting magnet. The magnet has consisted of a 15 T low temperature superconductor outsert coil and two high temperature superconductor no-insulation (NI) insert coils using a conductor tape coated of REBCO (REBa2Cu3Ox, where RE = Y, Gd). This result proves the feasibility of reaching a strong magnetic field up to 32 T by using the NI process as well as the superconductor magnet with insulation. This magnet is one of the essential parts of the 'Synergetic Extreme Condition User Facility' project, which provides expertize, instrumentation, and infrastructure for investigating matter science under extreme physical conditions. We thought that such a strong superconductor magnet would bring the possibility to explore more mystery in physics, medicine, pharmacy, etc.

In regard to serious environmental pollution by methylene blue (MB) dye, it was crucial to design an efficacious adsorbent for the elimination of MB. Utilizing tannic acid (TA) to functionalize graphene oxide (GO) and employing acrylic acid (AA) and sodium p-styrenesulfonate (SSS) as the monomers, a pH-responsive TGO/P(SSS-co-AA) aerogel (where TGO represented TA-modified GO, and P(SSS-co-AA) denoted the copolymer of SSS and AA) was synthesized by a facile and green one-pot method. The resulting aerogel was subjected to a variety of characterizations, and its adsorption behaviors were systematically explored with MB as the model dye. The results indicated the pH-responsive TGO/P(SSS-co-AA) aerogel possessed the maximum theoretical adsorption capacity of 1782.5 mg/g, and the adsorption process could be accurately described by quasi-second order kinetics model and Langmuir model. The adsorption thermodynamics revealed that the adsorption was a spontaneous, endothermic, and entropy-increasing process. TGO/P(SSS-co-AA) aerogel exhibited highly selective adsorption property and excellent regeneration performance. Even following five regeneration cycles, adsorption capacity of the aerogel could still maintain 936.09 mg/g. In conclusion, TGO/P(SSS-co-AA) aerogel exhibited exceptional performance as an adsorbent for removing MB, providing an inspiration for the construction of GO-based composite aerogel and its actual application in efficient and selective wastewater treatment.

Ti6Al4V alloy has been widely used in dental applications, such as orthodontic mini-implants. However, it has been reported that fluoride ions could obviously accelerate the corrosion of implant materials and affect their performance. This work aimed to improve the F− erosion resistance of Ti6Al4V alloy through the strategy of both Cu addition and grain refinement. As contrasted with Ti6Al4V alloy, both the coarse- and ultrafine-grained Ti6Al4V-5Cu alloys effectively mitigated the acceleration of the fluoride ions to the anode process, because Cu substituents blocked the continuous damage of FO· doped in the passive film. Furthermore, grain refinement enhanced the protective ability of the passive film, more oxides and less adsorption amount of fluorides presented in the passive film of ultrafine-grained Ti6Al4V-5Cu alloy than those of coarse-grained Ti6Al4V-5Cu alloy. Under the combination of Cu alloying and grain refinement, the ultrafine-grained Ti6Al4V-5Cu alloy is greatly appropriate for the fabrication of orthodontic devices.